白色LEDが普及しない理由は？

質問

質問お願いします！！
googleなどでできる限り検索しました。しかし、蛍光灯に比べ、超寿命で消費電力も低い白色LEDがなぜ普及しないのか、いまいち分かりません。
分からない一番の原因は、発光効率にあります。
http://www.eetimes.jp/contents/200606/9134_1_20060621164544.cfm
のサイトによりますと、蛍光灯、白色LEDの発光効率はさほど大差はないように思えます。にもかかわらず、なぜ普及しないのでしょうか？

以下、自分なりに考えてみたのですが、あまり自信がありません。何卒、ご教授お願いしたく思います！！

一部の白色LEDは、蛍光灯に比べ発光効率が良いのですが、現状では照明用に普及していません。理由は、発光効率は良くても、明るさあたりの単価が蛍光灯の100倍らしいかららしいです。

そこで、http://f44.aaa.livedoor.jp/~siba/led.html
このサイトを見ると、ようするに、
「日亜化学が80[lm/W]の白色LEDを開発した！！」
http://www.eetimes.jp/contents/200606/9134_1_20060621164544.cfm
というニュースがありますが、

質問(1)
これは、白色LED１つには、0.07Wしかかけることができないけど、僕らに分かりやすいようにするために、１Wあたりに換算してるということなんでしょうか？

質問(2)
もしそうなら、現在、白色LEDの明るさあたりの単価が高い原因は、た～くさんの白色LEDをつなげなければいけないから、ということなんですが、0.07Wなんて極小電圧ではなく、蛍光灯のように、40Wくらいかけることができる、どでかい白色LEDは開発できないのでしょうか？

質問(3)
あと、「明るさあたりの単価」を１コトで言い表せる言葉はないのでしょうか？「発光効率」のように。

お忙しいことと思いますが、何卒、よろしくお願いいたします！！！

回答No.3

Massy57 · ベストアンサー

理由は下記の二点と考えています
1．色が悪い
照明でもっとも大切なことは、太陽光と同じように照らされたものが発色することです。通常これを演色性といいます。太陽光を1と規定されています。最新の色がよいといわれている松下のパルックなどの蛍光灯で演色性は0.95以上なのに対し開発したころの白色LEDは0.8にもいかたかったはずです。特に問題なのは赤がないことで、いかに白色LEDに赤を発光させるかが最大の研究課題になっています。
蛍光灯も最近のパルック（赤と緑と青の蛍光体を塗布することによって赤を強調したもの　効率も連続スペクトル蛍光灯に比べ大幅に向上）などは演色性がよいことを謳っていますが、昔の昼光色、白色とよばれた蛍光灯は演色性がかなり悪く、白熱灯に遠く及ばないことから、欧米諸国では蛍光灯が家庭ではほとんど使用されていません。白色LEDは残念ながら昔の蛍光灯にすらおよびません。
２．コスト
一般の蛍光灯の発光効率は60lm/W程度。パルックなどで110lm/Wといわれています（インバータが必須）。従って一般の蛍光灯例えば20Wとすると発光する光束は60×20＝1,200lmになります。これを80lm/WのLEDに置き換えると1200÷80÷0.07＝214と214個のLEDが必要となります。
日亜の製品価格しりませんが、原価から考えて例えば10円/個とすると
10×214＝2,140円します。
下の方のご回答にあるようにLEDは点光源です。通常照明にはこれは欠点ではなく利点とされています。蛍光灯、白熱灯は点光源でないため必要ないところまで照らさざるを得ないのに対し、点光源であるLEDは本当に必要な箇所だけをてらせるため通常蛍光灯の1/3の光束でよいとされています（この数字はいささかLEDよりすぎると小生は考えています）ので2140÷3＝713円となります。蛍光灯20Wうーんスーパなら200円しないかな。この金額の差が普及上大きな問題と考えています。
勿論寿命を考えれば蛍光灯は1年、LEDは10年（これもいささか疑問ではありますが）を考えるとコストはそれほど大きな障壁ではなさそうですが・

白熱灯が20lm/W程度の発光効率なのでまずは白熱電灯を代替すると言うのが白色LEDのターゲットになっているはずです。
例えば冷蔵庫内部の照明なんかがねらい目ですね。

さてご質問にもお答えしましょう。
１．lm/W
lmとは光束の単位です。照明が発光する光の総量とお考えいただければよいと思います。それを消費電力で割ったものでまさにご質問３の発光効率にあたります

２．0.07Wしかかけれない（ようは20mAしか流せない）というのが現状のGaN LEDです　チップの面積あたりに流せる電流が材料によりきまっていますので、素子あたりの投入電力を大きくするためにはチップ面積を増やす必要があります。実際に各社からそのような製品が販売されていますが、アジレントテクノロジー（ルミレッズの方がいいのかな、ようは昔のヒューレットパッカード）の製品が著名です。ただチップサイズをおおきくすると放熱がむつかしくなるので通常価格は割高になります。ピラニアとよばれるものはたしか5Wぐら投入できるはずです。
異常に明るいものですよ。

回答No.4

Massy57

ANo3の修正です。
白色LEDをやっていたのは大昔、今は、その事業の失敗の責任をとらされ網走番外地で仕事をしているので、肝心なことをど忘れしていました。
演色性という言葉を勘違いしてました。演色性とはあくまでも太陽光にどれほど近似しているかを示す数値で、たしか７とか８とかの定まった波長での強度を太陽光と比較して出すはずでした。従ってパルックのように赤、緑、青しか発光していない蛍光灯が０．９５なんて高得点出すはずがないですよね。三波長型が発色性が良い→演色性が改善されている→数値として０．９５ぐらいのはずと頭の中がショートしていたようです（網走番外地の今年の厚さで脳のヒューズが飛んでいたのかな）。
数字は知りませんが（昔聞いたはずですが）パルックの演色性はかなり低い数字になるはず。これではいかなパナソニックでもお客様をだまして、高価な価格では売れないので、多分演色性ではない別の評価数字で宣伝していると思います。どのような数字を使っているのか、壊れた小生の頭脳にはかけらも残っていないようです。申し訳なし。

回答No.2

nrb

理由はこれだけです
全方位に光を放射する蛍光灯に対し，白色LEDは前面にしか放射しないためです。

だから室内向けの照明には向きません、スポット的な照明には適してます

実際にLED照明をつかって室内照明をする為には、新幹線で採用さていのを見れば判ります・・・・・
間接照明にされてます

したがって蛍光灯は直接照明ですから・・・
LEDを間接照明する効率に較べて蛍光灯の直接照明の方がエネルギー効率が高いのです

全方位LEDが開発されないと蛍光灯に替わることは無い

LEDは振動に強い
だから新幹線で使われるんですね・・・・・

間接照明を使った（駅の中とかにある後ろから照らす看板）
には
・発熱少ない
・超寿命
なので採用されてます

LEDの直接照明はスポット照明しか使えません
これが答えですは・・・

めんどうなので
質問１－３は書きません

回答No.1

outerlimit

普及するには、価格は非常に重要な要素です
蛍光灯と白熱電球の価格差程度まで下がれば、一気に普及するでしょう

蛍光灯の豆電球にはLSDが多くなっています（価格は豆電球の数倍程度です）